[发明专利]一种基于降雨条件的生态流量分析方法有效

专利信息
申请号: 202110911515.7 申请日: 2021-08-10
公开(公告)号: CN113704980B 公开(公告)日: 2022-07-12
发明(设计)人: 黄峰;李梓钰;郑骞;柳丹霞 申请(专利权)人: 河海大学;衢州市农村水利管理中心
主分类号: G06F30/20 分类号: G06F30/20;G06F111/08;G06F113/08
代理公司: 南京纵横知识产权代理有限公司 32224 代理人: 马进
地址: 210000 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 降雨 条件 生态 流量 分析 方法
【权利要求书】:

1.一种基于降雨条件的生态流量分析方法,其特征在于:包括以下步骤:

收集长系列逐日降雨资料,根据长系列逐日降雨资料划分降雨等级,形成降雨边缘分布;

收集长系列逐日流量资料,根据长系列逐日流量资料和降雨等级得到不同等级降雨对应流量,形成流量边缘分布;

根据降雨边缘分布和流量边缘分布得到流量-降雨联合分布,形成不同等级洪水脉冲流量;

根据长系列逐日流量资料,构建各个月份逐日流量,形成各月的流量历时曲线,基于各月的流量历时曲线,以90%保证率对应流量作为生态基流流量;

根据生态基流流量和不同等级洪水脉冲流量得到基于降雨条件的生态流量分析结果。

2.根据权利要求1所述的基于降雨条件的生态流量分析方法,其特征在于:所述降雨等级按照逐日雨量大小划分为无雨、小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨;

以R表示雨量大小,单位为mm:

当R=0时,对应无雨等级;

当0<R≤10时,对应小雨等级;

当10<R≤25时,对应中雨等级;

当25<R≤50时,对应大雨等级;

当50<R≤100时,对应暴雨等级;

当100<R≤200时,对应大暴雨等级;

当R>200时,对应特大暴雨等级。

3.根据权利要求2所述的基于降雨条件的生态流量分析方法,其特征在于:所述流量-降雨联合分布包括中雨等级的流量-降雨组对系列、大雨等级的流量-降雨组对系列、暴雨以上等级的流量-降雨组对系列;所述暴雨以上等级包括暴雨、大暴雨、特大暴雨等级。

4.根据权利要求3所述的基于降雨条件的生态流量分析方法,其特征在于:在中雨条件下,采用低洪水脉冲流量,低洪水脉冲流量包括以下分析步骤:

①基于中雨等级的流量-降雨组对系列,采用皮尔逊Ⅲ型分布函数,确定中雨等级降雨对应流量的边缘分布函数以及中雨等级降雨的边缘分布函数其中,q中雨表示中雨等级降雨对应流量,单位m3/s,r中雨表示中雨等级降雨,单位mm;

②基于边缘分布函数采用Clayton Copula函数,构造中雨等级的流量-降雨二维联合概率分布函数

式中,为中雨等级降雨对应流量与中雨等级降雨的Clayton Copula函数;

③对于中雨等级降雨的降雨量r中雨,0.5,P(r中雨≤r中雨,0.5)=0.5,建立低洪水脉冲流量的条件概率与流量-降雨联合概率的相关关系:

P(q中雨≤q低洪水脉冲,r中雨≤r中雨,0.5)=P(q中雨≤q低洪水脉冲|r中雨≤r中雨,0.5)P(r中雨≤r中雨,0.5) (2)

式中,P(q中雨≤q低洪水脉冲,r中雨≤r中雨,0.5)为中雨等级降雨对应流量q中雨≤q低洪水脉冲与中雨等级降雨r中雨≤r中雨,0.5同时发生的联合概率,P(q中雨≤q低洪水脉冲|r中雨≤r中雨,0.5)为中雨等级降雨r中雨≤r中雨,0.5发生条件下流量q中雨≤q低洪水脉冲发生的条件概率;

④取条件概率P(q中雨≤q低洪水脉冲|r中雨≤r中雨,0.5)=0.5,由公式(2)求解P(q中雨≤q低洪水脉冲,r中雨≤r中雨,0.5);由公式(1)求解P(q中雨≤q低洪水脉冲,r中雨≤r中雨,0.5)中低洪水脉冲对应的频率P(q中雨≤q低洪水脉冲);由流量的边缘分布函数,求解P(q中雨≤q低洪水脉冲)中低洪水脉冲流量,即q低洪水脉冲为中雨条件下所采用的低洪水脉冲流量,单位m3/s。

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